小學(xué)數(shù)學(xué)故事：例行出步

　　德國(guó)數(shù)學(xué)家大衛(wèi)·希爾伯特（1862～1943）是20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一．他對(duì)數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)是巨大的和多方面的，研究領(lǐng)域涉及代數(shù)不變式，代數(shù)數(shù)域，幾何基礎(chǔ)，變分法，積分方程，無(wú)窮維空間，物理學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)等．他在1899年出版的《幾何基礎(chǔ)》成為近代公理化方法的代表作，且由此推動(dòng)形成了“數(shù)學(xué)公理化學(xué)派”，可以說(shuō)希爾伯特是近代形式公理學(xué)派的創(chuàng)始人．

　　1900年希爾伯特38歲時(shí)在巴黎舉行的第二屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上作了題為《數(shù)學(xué)問(wèn)題》的著名講演．在講演中，他根據(jù)19世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的成果與發(fā)展趨勢(shì)，以卓越的遠(yuǎn)見(jiàn)和非凡的洞察力，提出了新世紀(jì)所面臨的23個(gè)問(wèn)題．這23個(gè)問(wèn)題涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)的大部分重要領(lǐng)域（著名的哥德巴赫猜想就是第8個(gè)問(wèn)題中的一部分），對(duì)這些問(wèn)題的研究有力地推動(dòng)了20世紀(jì)各個(gè)數(shù)學(xué)分支的發(fā)展．下面是發(fā)生在他年輕時(shí)候的古書(shū)。

　　希爾伯特在海德?tīng)柋ど狭艘粚W(xué)期以后，接下來(lái)的一個(gè)學(xué)期，本來(lái)可以允許他再轉(zhuǎn)到柏林去聽(tīng)課，但他深深地依戀自己的家鄉(xiāng)，于是他又回到了哥尼斯堡大學(xué)．再下一個(gè)學(xué)期――1882年春天，希爾伯特仍決定留在哥尼斯堡．

　　這時(shí)赫爾曼？閱可夫斯基從柏林學(xué)習(xí)了三個(gè)學(xué)期后也回到了哥尼斯堡大學(xué)．閩可夫斯基從小就數(shù)學(xué)才能出眾，據(jù)說(shuō)有一次上數(shù)學(xué)課，老師因把問(wèn)題理解錯(cuò)了而“掛了黑板”，同學(xué)們異口同聲叫道：“閉可夫斯基去幫幫忙！”在柏林上學(xué)時(shí)，他因?yàn)槌錾�的�?shù)學(xué)工作曾得到過(guò)一筆獎(jiǎng)金．這時(shí)，年僅17歲的閱可夫斯基正沉浸在一項(xiàng)很深?yuàn)W的研究之中――解巴黎科學(xué)院出榜征解的一個(gè)問(wèn)題：把一個(gè)數(shù)表成五個(gè)平方數(shù)的和．一年后，1883年春天，18歲的閱可夫斯基和英國(guó)著名的數(shù)學(xué)家史密斯共享巴黎科學(xué)院的這項(xiàng)大獎(jiǎng)．這件事轟動(dòng)了整個(gè)哥尼斯堡．希爾伯特的父親因此曾告誡自己的兒子不要冒冒失失地去和“這樣知名的人”交朋友．但由于對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài)和共同的信念，希爾伯特和比他小兩歲的閩可夫斯基很快成了好朋友．

　　1884年春天，年輕的數(shù)學(xué)家阿道夫？赫維茨從哥廷根來(lái)到哥尼斯堡擔(dān)任副教授，年齡還不到25歲，在函數(shù)論方面已有出色的研究成果．希爾伯特和閩可夫斯基很快就和他們的新老師建立了密切的關(guān)系．他們這三個(gè)年輕人每天下午準(zhǔn)5點(diǎn)必定相會(huì)去蘋(píng)果樹(shù)下散步．希爾伯特后來(lái)回憶道：“日復(fù)一日的散步中，我們?nèi)�都埋頭討論當(dāng)前數(shù)學(xué)的實(shí)際問(wèn)題；相互交換我們對(duì)問(wèn)題新近獲得的理解，交流彼此的想法和研究計(jì)劃．”在他們?nèi)�人中，赫維茨有著廣泛“堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，又經(jīng)過(guò)很好的整理，”所以他是理所當(dāng)然的帶頭人，并使其他兩位心悅誠(chéng)服．當(dāng)時(shí)希爾伯特發(fā)現(xiàn)，這種學(xué)習(xí)方法比鉆在昏暗的教室或圖書(shū)館里啃書(shū)本不知要好多少倍，這種例行的散步一直持續(xù)了整整八年半之久．以這種最悠然而有趣的學(xué)習(xí)方式，他們探索了數(shù)學(xué)的“每一個(gè)角落”，考察著數(shù)學(xué)世界的每一個(gè)王國(guó)，希爾伯特后來(lái)回憶道：“那時(shí)從沒(méi)有想到我們竟會(huì)把自己帶到那么遠(yuǎn)！”三個(gè)人就這樣“結(jié)成了終身的友誼．”

　　正如徐利治教授所指出的，良師益友間的互相切磋討論對(duì)希爾伯特的成長(zhǎng)發(fā)展也起了十分重要的作用，可以想見(jiàn)那段時(shí)間是希爾伯特才、學(xué)、識(shí)獲得迅速成長(zhǎng)的重要階段，假如沒(méi)有這段經(jīng)歷，那么希爾伯特在1900年竟能在許多重要領(lǐng)域中一次提出那么多著名難題，倒是不易想象的了．有關(guān)希爾伯特散步的這個(gè)小故事告訴我們，師生除了在課堂上的活動(dòng)以外，師生在課外的交流以及同學(xué)間的課外交流，也是一種重要的學(xué)習(xí)方式，對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)非常有益。而且，在散步中交流因?yàn)闆](méi)有書(shū)本，也不用紙和筆，因此沒(méi)有繁瑣的推導(dǎo)和計(jì)算，只能交談那些能用話(huà)“說(shuō)出來(lái)”的東西，即對(duì)問(wèn)題的理解，分析總是中的思想和方法，挖掘統(tǒng)帥形式推導(dǎo)的靈魂，......而這些對(duì)學(xué)好數(shù)學(xué)非常重要。同學(xué)們不妨經(jīng)常邀幾位要好的同學(xué)一起散步交談，肯定會(huì)其樂(lè)無(wú)究的。